Question

4．南南同学看到“好想你”红枣袋中装有一袋防腐剂，品名为“504双吸剂”，其标签如图1所示．南南和北北对这包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇，设计如下实验进行探究．
【提出问题】久置固体的成分是什么？
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁．
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe₂O₃、CaO、Ca（OH）₂和CaCO₃．
【实验探究】
南南同学的方案：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸．	固体逐渐消失，有无色气体产生，得到浅绿色溶液．	固体中一定含有Fe， 一定不含Fe2O3．

北北同学认为南南同学的实验并不能得出一定不含Fe₂O₃的结论，理由是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色，并设计如图2实验方案继续验证．

（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，其中研碎的目的是增大接触面积，使反应充分．
（2）步骤②中固体溶解时放出大量热，由此可以判断固体中一定含有CaO．写出该过程中的化学方程式CaO+H₂O=Ca（OH）₂．
（3）步骤③中反应的化学方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
北北同学对滤渣B又进行探究．

实验操作	实验现象	实验结论
①取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸 ②生成的气体通入澄清石灰水	①固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色 ②该溶液变浑浊．	固体中一定含有CaCO3 和Fe2O3．

【实验结论】综合上述实验及所给数据，该久置固体中一定含有的物质是Fe、Fe₂O₃、CaO、CaCO₃．
【实验拓展】为增强双吸剂的吸收效果，常在双吸剂中加入一定量的NaCl，NaCl的作用可能是加快双吸剂中铁粉吸收O₂的速率．

Answer 1

分析 [实验探究]
本题探究了防腐剂的成分，取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，固体中一定含有铁，不一定不含Fe₂O₃理由是：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色．
（1）由乙同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，配平即可；
对滤渣B又进行探究：①取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸，固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色；②将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊；固体中一定含有CaCO₃和Fe₂O₃．
[实验拓展]根据加快铁生锈的方法分析．

解答 解：南南同学的方案：取少量固体放于试管中，滴加足量的稀盐酸，固体逐渐消失，有大量无色气体产生，得到浅绿色溶液，固体中一定含有铁．北北同学不一定不含Fe₂O₃理由是：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色．
（1）步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎，研碎的目的是 增大接触面积，使反应充分
（2）由北北同学的设计方案可知：磁铁吸引了铁粉，②中固体溶解时放出大量热，因为生石灰溶于水生成熟石灰放出大量的热，由此可以判断固体中一定含有氧化钙；反应的化学方程式为CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）滤液A中的氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH
对滤渣B的探究：①根据实验结论，固体中一定含有碳酸钙和氧化铁，因此取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸；②将生成的气体通入澄清石灰水，可看到固体减少，有气泡冒出，溶液变为黄色，澄清石灰水变浑浊；
[实验拓展]铁在盐的环境中生锈速度加快，因此为增强双吸剂的吸收效果，常在双吸剂中加入一定量的NaCl，NaCl的作用可能是 加快双吸剂中铁粉吸收O₂的速率（或加快铁锈蚀的速率）
故答案为：南南同学的方案：稀盐酸； Fe；
北北同学理由：氧化铁和盐酸反应生成氯化铁，铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液也是浅绿色．
（1）增大接触面积，使反应充分    （2）CaO； CaO+H₂O=Ca（OH）₂
（3）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；
对滤渣B的探究

实验操作	实验现象	实验结论
稀盐酸． 澄清石灰水．	有气泡冒出，溶液变为黄色．

【实验拓展】加快双吸剂中铁粉吸收O₂的速率（或加快铁锈蚀的速率）．

点评 有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．本考点主要出现在实验题中．